ENGINEERINGNET.BE - Van sommige typen kanker is bekend dat er al vroegtijdig biomarkers aanwezig zijn in lichaamsvloeistoffen. Voor darm- en longkanker zijn bijvoorbeeld markers aangetoond in ontlasting en urine.
UTwente werkt met Amsterdam UMC en de Universiteit van Münster aan tests. De biomarkers zijn DNA-fragmenten die kenmerkend zijn voor het type kanker: elk type heeft een kenmerkende afwijking, mutatie, in de sequentie van het DNA.
Deze fragmenten zijn te detecteren op een oppervlak dat precies complementair is: het heeft dezelfde volgorde zodat het DNA-fragment erop 'vastklikt'. Voor elk kankertype maak je dus een sensor op maat.
Omdat er maar heel weinig fragmenten aanwezig zijn in bijvoorbeeld urine, is een uiterst gevoelige methode nodig, die ook weinig last ondervindt van vervuiling van het oppervlak. Dat kan door het voorbehandelen en zuiveren van het urinemonster.
Maar het is ook goed om het aantal bindingsplaatsen op de sensor drastisch te vergroten. De onderzoekers doen dit met polyelectrolyte multilayers (PEM’s).
Dit zijn polymeren die een elektrische lading hebben en laag-voor-laag worden opgebouwd, met afwisselend positieve en negatieve lading. Het is al bekend dat zo’n structuur heel stevig is. Het groeien van de laagjes kan lineair plaatsvinden, daardoor krijg je een heel dichte structuur met weinig bindingsplaatsen.
Het bijzondere aan de nu gepresenteerde methode is juist dat de groei niet lineair, maar exponentieel is. Gerekend vanaf de eerste laag, wordt het bouwwerkje steeds opener en krijgt dus steeds meer plekken die geschikt zijn om een DNA-fragment aan vast te klikken.
De onderzoekers ontwikkelde zo een structuur zien van maar liefst 33 lagen, die de DNA-gevoeligheid 25 keer sterker maakt.
Deze DNA-detectie vergroot de mogelijkheden van ‘liquid biopsy’: in plaats van een weefselbiopt wordt onderzoek gedaan in lichaamsvloeistoffen. Dit is in opkomst in de medische wereld: het is eenvoudiger, minder belastend en goedkoper. Het wordt voor kanker gedaan, en ook al voor neurodegeneratieve ziekten en taaislijmziekte.
